隨著人們生活水平的提高，汽車已逐漸進(jìn)入了普通家庭,，隨著汽車數(shù)量的逐年增加,，汽車被盜、被搶也成為一個(gè)較為嚴(yán)重的社會(huì)問題,。在解決汽車防盜問題上,，大部分汽車的報(bào)警方式主要采用燈光閃爍和喇叭鳴響，這種防盜方式存在有三種缺陷,，一是報(bào)警器容易被破壞,，而失去防盜功能；二是喇叭鳴響聲會(huì)造成周邊居民生活被嚴(yán)重干擾,；三是汽車被盜后,，外觀稍加改動(dòng)，就很難追蹤。為了解決這些問題,，本系統(tǒng)利用GPS定位系統(tǒng)實(shí)時(shí)跟蹤汽車位置,，在被盜情況下可利用GSM短信模塊隨時(shí)向車主或公安部門發(fā)送汽車的GPS定位信息，加快破案速度,。
1 系統(tǒng)工作原理及框圖
當(dāng)車主離開車輛時(shí),，即可啟動(dòng)防盜系統(tǒng)，首先車主需設(shè)置手機(jī)號(hào),，以備接收車輛的定位信息,，此時(shí)，單片機(jī)控制GPS模塊,，不斷獲取GPS定位數(shù)據(jù),，并對(duì)獲取的GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而獲取包括車輛的經(jīng),、緯度以及速度等信息,。系統(tǒng)通過車輛的速度或經(jīng)、緯度的變化來判斷車輛是否被移動(dòng),，如果車輛被非法移動(dòng),，單片機(jī)將控制GSM模塊將車輛的定位信息通過短消息，以每間隔十分鐘時(shí)間發(fā)送到車主指定的手機(jī)中,，同時(shí),，單片機(jī)將此信息存儲(chǔ)在EEPROM中，以做將來的證據(jù)使用,。車主第一時(shí)間知道車輛位置后,，即可通過GSM遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制防盜系統(tǒng)，切斷車輛的點(diǎn)火電路,，使車輛熄火,。同時(shí)，車主將車輛定位信息提供給警方,，盡快找回自己的車輛,。系統(tǒng)工作原理框圖見圖1。
2 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2．1 單片機(jī)控制核心
采用宏晶科技公司的單時(shí)鐘機(jī)器周期的單片機(jī)STC12C5A60S2,，它是高速,、低功耗、超抗干擾的新一代51系列單片機(jī),，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)的8051,，但速度快8～12倍，具有60kB在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器,，其具有兩個(gè)獨(dú)立的采用UART工作方式的全雙工串行通信接口,，可方便地實(shí)現(xiàn)單片機(jī)同時(shí)與GPS和GSM進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
2．2 GPS數(shù)據(jù)采集部分
GPS模塊采用瑞±u-blox公司的NEO-5Q主芯片，該芯片采用u-blox最新的KickStart微弱信號(hào)攫取技術(shù),，能確保采用此模組的設(shè)備在任何可接收到信號(hào)的位置及任何天線尺寸都能夠有最佳的初始定位性能并進(jìn)行快速定位，且具有成本低廉,，體積小,，功能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
單片機(jī)與GPS模塊的連接如圖2所示,，采用了串口通訊的方式,，模塊在上電后，會(huì)實(shí)時(shí)接收GPS數(shù)據(jù)包,，數(shù)據(jù)包的類型有：GPCSV：可見衛(wèi)星信息,；GPGLL：地理定位信息；GPRMC：推薦最小定位信息,；GPVTG：地面速度信息,；GPGGA：GPS定位信息；GPGSA：當(dāng)前衛(wèi)星信息等,。設(shè)計(jì)中,，只對(duì)GPPMC型數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析，數(shù)據(jù)包的內(nèi)容為：$GPRMC,，<1>,，<2>，<3>,，<4>,，<5>，<6>,，<7>,，<8>，<9>,，<10>,，<11>，<12>*hh
<1>UTC時(shí)間,，hhmmss(時(shí)分秒)格式
<2>定位狀態(tài),，A=有效定位，V=無效定位
<3>緯度ddmm．mmmm(度分)格式(前面的0也將被傳輸)
<4>緯度半球N(北半球)或S(南半球)
<5>經(jīng)度dddmm．mmmm(度分)格式(前面的0也將被傳輸)
<6>經(jīng)度半球E(東經(jīng))或W(西經(jīng))
<7>地面速率(000．0～999．9節(jié),，前面的0也將被傳輸)
<8>地面航向(000．0～359．9度,，以正北為參考基準(zhǔn)，前面的0也將被傳輸)
<9>UTC日期,，ddmmyy(日月年)格式
<10>磁偏角(000．0～180．0度,，前面的0也將被傳輸)
<12>模式指示(僅NMEA0183 3．00版本輸出，A=自主定位,，D=差分,，E=估算，N=數(shù)據(jù)無效)
2．3 GSM模塊部分
GSM模塊采用德國(guó)西門子公司的TC35I,，可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制GSM模塊接收和發(fā)短信等功能,。單片機(jī)通過向GSM模塊發(fā)送AT指令，控制GSM運(yùn)行,。發(fā)送短消息用到的AT指令有：
AT：握手命令
AT+CMGF=1：設(shè)置短信方式為文本方式,；
AT+CSCS=GSM：設(shè)置為GSM字符集；
AT+CSMP=17．67．0．0：設(shè)置編碼類型和字符集,；
模塊與單片機(jī)的連接如圖2所示,，采用了串口通訊的方式，當(dāng)需要發(fā)送短消息時(shí),，就按順序給模塊發(fā)送AT指令和數(shù)據(jù),，將信息發(fā)送給車主。
2．4 人機(jī)接口和存儲(chǔ)部分
人機(jī)接口包括矩陣鍵盤和液晶顯示部分,，主要用于實(shí)現(xiàn)預(yù)置的手機(jī)號(hào)碼的輸入,、顯示和防盜功能的開啟與關(guān)閉功能。存儲(chǔ)器采用HC總線的EEPROM AT24C08,，其為非易失性存儲(chǔ)器,，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可保存100年以上，并可進(jìn)行上萬次擦寫,。單片機(jī)將GPS上接收來的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析后,，所獲得的車輛所處的經(jīng)、緯度,，速度等信息保存在該存儲(chǔ)器中,，為以后做為公安機(jī)關(guān)的證據(jù)依據(jù)。
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)軟件由界面程序,、信號(hào)處理程序和控制信號(hào)輸出程序等三部分組成,。信號(hào)處理程序?qū)崿F(xiàn)了單片機(jī)對(duì)GPS信號(hào)的采集、解析等以及通過GSM網(wǎng)絡(luò)向用戶發(fā)送車輛定位信息等,，是軟件程序的重點(diǎn),；界面程序主要完成手機(jī)號(hào)設(shè)置、鍵盤處理,、液晶顯示等,，實(shí)現(xiàn)了與用戶良好的溝通；控制信號(hào)程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)GSM信號(hào)的接收與分析,，完成對(duì)車輛的點(diǎn)火開關(guān)的控制,；其軟件總框圖如圖3所示,。
4 結(jié)束語
本系統(tǒng)利用單片機(jī)對(duì)GPS和GSM模塊的控制，實(shí)現(xiàn)了車輛防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì),。實(shí)驗(yàn)?zāi)M,，當(dāng)車輛被盜時(shí)，系統(tǒng)的工作可不受惡劣環(huán)境影響,，接收,、發(fā)送信息準(zhǔn)確、實(shí)時(shí),。